メディカルサイエンス群／基幹講座富田（野）研究室
（分子医科学分野）
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富田 野乃 准教授
タンパク質合成は生命の根幹となる重要なプロセスです。当研究室では、タンパク質合成系の詳細な分子メカニズムを解明し、分子のはたらきから生命システムを理解するとともに、タンパク質合成系を工学的に操るための研究を積極的に進めています。医工学に寄与し、新たな治療法や医療技術の開発に貢献することを目指しています。
- 研究キーワード
- タンパク質合成、酵母、ミトコンドリア、無細胞翻訳系、非天然アミノ酸
タンパク質合成系の生化学
大腸菌、酵母、ミトコンドリアの再構築型無細胞タンパク質合成系を用いて、翻訳因子の翻訳後修飾、tRNAやmRNAの修飾塩基の役割、抗生物質の作用機序などについて解析を進めています。タンパク質合成の要であるペプチド転移とデコーディングのプロセスについて詳細な制御機構を解明し、疾患の発症機構の理解にも役立てます。
酵母再構築型無細胞タンパク質合成系 (Abe, 2020)
タンパク質合成系の構造生物学
構造生物学的観点からもタンパク質合成の研究を進めています。ミトコンドリアのリボソームや翻訳因子の構造解明は、創薬デザインなどの応用においても重要です。
柏IIのCryoArm300を用いて解析した豚ミトコンドリア55Sリボソームの構造
タンパク質合成系の工学
酵母の再構築型無細胞タンパク質合成系を応用し、非天然アミノ酸をタンパク質に導入できるシステムを確立しました。系内の全てのtRNAを試験管内転写tRNAにより再構成することで遺伝暗号を改変し、複数種の非天然アミノ酸を高分子タンパク質に導入できる画期的なシステムです。このシステムを活用して、抗体医薬などの高分子医薬品を開発する研究を進めています。
参考文献・論文
- Nucleic Acids Res. (2021) doi: 10.1093/nar/gkaa1165. Reconstitution of mammalian mitochondrial translation system capable of correct initiation and long polypeptide synthesis from leaderless mRNA.
- J Biochem. (2020) doi: 10.1093/jb/mvaa022. In vitro?yeast?reconstituted translation system reveals function of eIF5A for synthesis of long polypeptide.
- J Biochem. (2020) doi: 10.1093/jb/mvaa021. Reconstitution of?yeast?translation elongation and termination in vitro utilizing CrPV IRES-containing mRNA.
- PLoS Genet. (2014) doi: 10.1371/journal.pgen.1004616. Ribosome rescue and translation termination at non-standard stop codons by ICT1 in mammalian mitochondria.
- Nucleic Acids Res. doi: 10.1093/nar/gkt079. Human G-proteins, ObgH1 and Mtg1, associate with the large mitochondrial ribosome subunit and are involved in translation and assembly of respiratory complexes.
- Molecular Cell (2009) doi: 10.1016/j.molcel.2009.06.028. EF-G2mt is an Exclusive Recycling Factor in Mammalian Mitochondrial Protein Synthesis.
